Методы исследования.
Работа проводится на ротационном вискозиметре «Реотест» производства ГДР с рабочим узлом типа цилиндр-цилиндр.
1.Рычаг переключения скоростей
2.Указатель скорости вращения
3.Шкала крутящего момента
4.Рычаг переключателя диапазона крутящего момента
5.Преключатель выходов измерительного устройств. (Положение А)
6.Переключатель скорости вращения электродвигателя. (Положение Б)
7.Выключатель измерителя частоты сети
8.Выключатель прибора
9.Школа частотомера.
10.Верхняя часть измерительного узла
11.Термостатирующая камера
12.Рычаг фиксации верхнего цилиндра
13.Рычаг фиксации термостатирующей камеры
Принцип его действия заключается в следующем. Раствор полимера помещаются в кольцевом объеме между внутренним подвижным и внешним неподвижным коаксиальными цилиндрами. Внутренний цилиндр, соединенный через редуктор с двигателем, может вращаться с различными постоянными скоростями. Между редуктором и валом внутреннего цилиндра расположена система измерения крутящего момента, состоящая из торсиона,
потенциометра, преобразующего величину закручивания торсиона в электрический сигнал, и показывающего прибора. Скорость сдвига в вискозиметре можно менять ступенчато с помощью редуктора. Прибор комплектуется тремя сменными внутренними цилиндрами разного размера и водяным ультратермостатом для поддержки заданной исследователем температуры исследуемой жидкости. Установку нужной температуры испытания осуществляют с помощью контактного термометра, расположенного на ультратермостате.
Проведение испытаний.
Получение результатов: в интервале температур от комнатной до 80о С (с шагом 10о С) при заданных значениях скорости измеряем крутящий момент ά, измерения начинают с первой скорости, при необходимости переводят рычаг из положения 1 в положение 2. Измерения следует начинать не менее чем через 10 минут после выхода ультратермостата на заданный температурный режим.
В работе используется степенной закон течения или уравнение Освальда – де Вилла: τ = η* γn ,где η – эффективная вязкость, n – индекс течения.
Для высокомолекулярных соединений используется : η= η0 exp (-a τ) , где a – постоянная, τ- напряжение сдвига. Рассчитав несколько значений η0 можно рассчитать энергию активации вязкотечения.
Z1 |
1,15 |
Z2 |
5,88 |
Значения константы Z для положений I и II:
Значение скорости сдвига γ(С-1) для равных измерительных узлов и разных положений переключателя скоростей:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
3,0 |
5,4 |
9,0 |
16,2 |
27,0 |
48,6 |
81,0 |
143,8 |
243,0 |
457,4 |
729 |
1312 |
Из уравнения η= τ/ γ найдем значения динамической вязкости. Это выражение получено из закона Ньютона: τ = η γ